目錄

第1章無線網絡導論

1.1無線網絡概述

1.1.1無線網絡的歷史背景

1.1.2無線網絡的分類

1.1.3無線網絡未來的發展和挑戰

1.2無線網絡安全概述

1.2.1無線網絡的安全要求

1.2.2無線網絡與有線網絡的區別

1.2.3無線網絡安全威脅

1.2.4無線網絡安全研究現狀

1.3本書結構

思考題

參考文獻

第2章無線局域網安全

2.1無線局域網基本概念

2.2WEP分析

2.2.1WEP原理

2.2.2WEP安全分析

2.3IEEE 802.1x協議分析

2.3.1IEEE 802.1x協議原理

2.3.2IEEE 802.1x安全分析

2.4WAPI協議分析

2.4.1WAPI協議原理

2.4.2WAPI安全分析

2.5IEEE 802.11i協議分析

2.5.1IEEE 802.11i協議原理

2.5.2IEEE 802.11i安全分析

2.6IEEE 802.11r協議分析

2.6.1基於IEEE 802.11r的快速切換方案

2.6.2IEEE 802.11r安全分析

2.7IEEE 802.11s協議分析

2.7.1IEEE 802.11s協議原理

2.7.2IEEE 802.11s安全分析

小結

思考題

參考文獻

第3章移動通信安全

3.1移動通信繫統概述

3.2GSM繫統安全

3.2.1GSM繫統簡介

3.2.2GSM安全分析

3.2.3GSM繫統的安全問題

3.3GPRS安全

3.4UMTS繫統的安全

3.4.1UMTS繫統簡介

3.4.2UMTS安全分析

3.5第3代移動通信繫統安全

3.5.1第3代移動通信繫統簡介

3.5.2第3代移動通信繫統安全分析

3.6第4代移動通信繫統安全

3.6.1第4代移動通信繫統簡介

3.6.2第4代移動通信繫統安全分析

3.7第5代移動通信繫統安全

3.7.1第5代移動通信繫統簡介

3.7.2第5代移動通信繫統安全分析

3.8未來移動通信繫統展望

小結

思考題

參考文獻

第4章移動用戶的安全和隱私

4.1移動用戶面臨安全問題概述

4.2實體認證機制

4.2.1域內認證機制

4.2.2域間認證機制

4.2.3組播認證機制

4.3信任管理機制

4.3.1信任和信任管理

4.3.2基於身份策略的信任管理

4.3.3基於行為信譽的信任管理

4.4位置隱私

4.4.1基於位置服務的位置隱私

4.4.2位置隱私保護舉例

小結

參考文獻

第5章無線傳感器網絡安全

5.1無線傳感器網絡概述

5.1.1無線傳感器網絡的特點

5.1.2無線傳感器網絡的安全威脅

5.1.3無線傳感器網絡的安全目標

5.2無線傳感器網絡安全路由協議

5.2.1安全路由概述

5.2.2典型安全路由協議及安全性分析

5.3無線傳感器網絡密鑰管理及認證機制

5.3.1密鑰管理的評估指標

5.3.2密鑰管理分類

5.3.3密鑰管理典型案例

5.4無線傳感器網絡認證機制

5.4.1實體認證機制

5.4.2信息認證機制

5.5無線傳感器網絡位置隱私保護

5.5.1位置隱私保護機制

5.5.2典型的無線傳感器網絡位置隱私保護方案

5.6入侵檢測機制

5.6.1入侵檢測概述

5.6.2入侵檢測體繫結構

5.7節點俘獲攻擊

5.7.1模型定義

5.7.2基於矩陣的攻擊方法

5.7.3基於攻擊圖的攻擊方法

5.7.4基於小能耗的攻擊方法

5.7.5動態網絡攻擊方法

小結

思考題

參考文獻

第6章移動Ad Hoc網絡安全

6.1移動Ad Hoc網絡概述

6.1.1移動Ad Hoc網絡特點

6.1.2移動Ad Hoc網絡安全綜述

6.1.3移動Ad Hoc網絡安全目標

6.2移動Ad Hoc網絡路由安全

6.2.1路由攻擊分類

6.2.2安全路由解決方案

6.3移動Ad Hoc網絡密鑰管理

6.3.1完善的密鑰管理的特征

6.3.2密鑰管理方案

6.4入侵檢測

6.4.1入侵檢測概述

6.4.2傳統IDS問題

6.4.3新的體繫結構

6.5無線Mesh網絡安全

6.5.1無線Mesh網絡概述

6.5.2Mesh安全性挑戰

6.5.3Mesh其他應用

小結

思考題

參考文獻

第7章車載網絡安全

7.1車載網絡概述

7.1.1車載網絡特點

7.1.2車載網絡安全綜述

7.2車載網絡路由安全

7.2.1安全路由攻擊概述

7.2.2安全路由解決方案

7.3車載網絡污染攻擊

7.3.1污染攻擊概述

7.3.2污染攻擊解決方案

7.4車載網絡隱私攻擊

7.4.1車載網絡隱私攻擊原理

7.4.2隱私攻擊方案

小結

思考題

參考文獻

第8章社交網絡安全

8.1社交網絡概述

8.1.1社交網絡的特點

8.1.2社交網絡安全綜述

8.1.3社交網絡安全目標

8.2社交網絡路由安全

8.2.1安全路由算法概述

8.2.2安全路由解決方案

8.3社交網絡隱私保護

8.3.1隱私保護概述

8.3.2K匿名隱私保護機制

8.3.3隨機擾動隱私保護機制

8.3.4基於泛化和聚類隱私保護機制

8.3.5差分隱私保護機制

8.4基於鏈路預測的隱私保護機制

8.4.1鏈路預測概述

8.4.2靜態網絡中隱私保護機制

8.4.3動態網絡中隱私保護機制

小結

思考題

參考文獻

第9章容遲網絡安全

9.1容遲網絡概述

9.1.1容遲網絡的特點

9.1.2容遲網絡安全綜述

9.1.3容遲網絡安全目標

9.2容遲網絡路由安全

9.2.1安全路由概述及網絡攻擊

9.2.2安全路由解決方案

9.3容遲網絡密鑰管理機制

9.3.1對稱密鑰管理

9.3.2組密鑰管理

9.3.3其他密鑰管理體制

9.4容遲網絡認證機制

9.4.1基於密鑰的認證

9.4.2基於身份的認證

9.4.3其他認證機制

9.5數據隱私保護

9.5.1數據隱私概述

9.5.2數據隱私保護方案

9.6位置隱私

9.6.1位置隱私概述

9.6.2位置隱私保護方案

9.7機會網絡

9.7.1機會網絡概述

9.7.2機會網絡的安全路由機制

9.7.3機會網絡的隱私保護機制

小結

思考題

參考文獻

附錄A密碼學基礎

A.1基本知識

A.2對稱密碼機制

A.2.1古典密碼

A.2.2序列密碼

A.2.3分組密碼

A.2.4分組加密工作模式

A.3公鑰密碼算法

A.3.1公鑰密碼算法簡介

A.3.2RSA

A.3.3DiffieHellman

A.4密碼學數據完整性算法

A.4.1密碼學Hash函數

A.4.2消息認證碼

小結

思考題

參考文獻

前言

在網絡信息技術高速發展的今天，信息安全已變得至關重要，信息安全已成為信息科學的熱點課題。“無線信息安全”是信息安全專業、軟件工程專業及物聯網工程專業的一門重要的專業課。本課程講解各種無線網絡中的安全問題及其基本對策，內容全面，包括局域網、無線城域網、無線廣域網、無線個域網、無線車載網等。本課程對培養和提高學生無線安全協議方面的分析和設計能力、綜合知識運用能力和創新能力有重要作用。

第1章概述無線網絡的歷史、分類、未來發展和挑戰，對無線網絡的安全也進行了概要介紹。第2章主要介紹無線局域網安全的內容。其中主要分析了無線局域網中常見的WEP與WAPI協議，以及這兩種協議存在的一些安全問題；
另外也介紹IEEE 802.1x的協議原理以及其中的一些安全問題。第3章主要介紹了移動通信安全。本章開篇詳細列舉出了移動通信網絡所面臨的各種安全威脅，讓讀者對當前的通信網絡安全情況有很好的了解；
而後詳細介紹了UMTS繫統的安全情況、第3代移動通信繫統概況以及現在移動通信網絡的發展熱點，即第4代、第5代移動通信繫統的安全機制。第4章主要介紹了移動用戶的隱私與安全。本章開篇概括了移動用戶目前面臨的安全問題，讓讀者對當前移動用戶的安全情況有所了解；
然後詳細介紹移動用戶間的實體認證機制、信任管理機制以及移動用戶的位置隱私保護。第5章主要介紹了無線傳感器網絡安全問題，詳細介紹了無線傳感網絡中的幾個主要安全問題，包括密鑰管理、認證機制、安全路由以及隱私問題等，後介紹了節點俘獲攻擊的主要機制。第6章主要介紹了移動Ad Hoc網絡設計的安全問題，並介紹了該網絡的特點、安全問題和安全目標。然後分別從安全路由協議、密鑰管理、認證機制和入侵檢測等幾個方面對移動Ad Hoc網絡涉及的安全問題進行了詳細的分析和說明。第7章主要介紹了車載網絡中面臨的安全問題與保護機制，對車載網絡的特點、面臨的安全威脅以及安全目標進行了介紹。然後分別從路由安全與隱私保護兩個方面對車載網絡涉及的安全問題以及相應的安全策略進行了詳細介紹。第8章主要介紹了社交網絡中面臨的安全威脅與社交網絡安全機制，介紹了社交網絡的發展歷史、特點、面臨的安全威脅以及安全目標。然後分別從路由安全與隱私保護兩個方面介紹了社交網絡安全方面的研究進展。第9章主要介紹了容遲網絡設計的安全問題，介紹容遲網絡的特點、面臨的安全威脅以及安全目標，並分別從路由安全、密鑰管理機制、網絡認證機制、數據隱私保護、位置隱私方面介紹了容遲網絡安全的研究進展，後介紹了容遲網絡中一種較好的路由方式——機會網絡的路由安全與隱私保護機制。

本書的內容是國家自然科學基金項目（61672129，61402078）部分研究成果的體現。在項目研究和本書撰寫的過程中，得到了大連理工大學軟件學院、遼寧省泛在網絡與服務軟件重點實驗室相關領導和同事的關心和支持。特別要感謝徐遣、宋奇、張天宇、張家寧、何丹陽、傅曼青、萬柳夥等為本書撰寫和收集資料、編寫程序、文字校對等方面的貢獻。

在本書撰寫過程中，參考了大量國內外文獻資料，並在書中盡量注明和列出，再次向相關作者表示衷心感謝！

由於作者水平有限，時間倉促，書中存在不足之處在所難免，懇請專家及讀者批評指正！

姚琳林馳王雷

2017年4月於大連理工大學